【来点干货】Science 等一周论文导读(下)| 2017年第3期
审校:赵维杰 半夏 史静雯
发育生物学
Developmental Biology
Genetic variants regulating expression levels and isoform diversity during embryogenesis
遗传变异调节胚胎发育过程中的表达水平和亚型多样性
Enrico Cannavò, Nils Koelling, Dermot Harnett…Ewan Birney & Eileen E. M. Furlong
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20802.html
(导读 柳寒石) 本项研究以80个野生果蝇品系为模板,鉴定出了数千个与胚胎发育过程特异性相关的数量性状位点(eQTL),建立了近碱基精确度的基因组图谱,确认了位于发育相关增强子、转录因子结合位点和RNA元件上的基因突变,揭示了这些基因突变在胚胎发育过程中的作用。
Abstract
神经生物学
Neuroscience
Integration of temporal and spatial patterning generates neural diversity
时间和空间模式的集成产生神经多样性
Ted Erclik, Xin Li, Maximilien Courgeon…Kevin P. White & Claude Desplan
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20794.html
图片来源:nature.com
(导读 柳寒石) 果蝇脑视叶髓质中含有两大类负责处理视觉信息的神经元:单列神经元和多列神经元。研究人员发现在发育过程中两种神经元的形成受到时间和空间信号的共同控制:在严格时间控制下,单列神经元在所有空间区域产生并支配本地视觉神经纤维,而多列神经元在特定空间区域产生后迁移到其他区域。
Abstract
生物化学
Biochemistry
Mechanistic basis for a molecular triage reaction
分子分选过程的机制
Sichen Shao, Monica C. Rodrigo-Brenni, Maryann H. Kivlen, Ramanujan S. Hegde
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/298
(导读 刘小鸥) 新合成的蛋白质被分选后用于生物合成或被降解以维持细胞内稳态,但分选的机制仍不清楚。本研究重建了新生尾锚定性膜蛋白的膜靶向与泛素化的核心反应,为多分子伴侣的分选系统中确定优先级与时间的机制提供了范例。
Abstract
Reversible methylation of m6Am in the 5’ cap controls mRNA stability
5’帽的可逆m6Am甲基化控制mRNA的稳定性
Jan Mauer, Xiaobing Luo, Alexandre Blanjoie…Megerditch Kiledjian & Samie R. Jaffrey
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature21022.html
(导读 柳寒石) 不同的mRNA修饰会影响到其最终的命运,最常见的就是5’帽子结构。本项研究揭示了甲基化m6A(m6Am)起始的转录本比其他mRNA都要显著稳定,因为其能抵抗DCP2的脱帽作用。而FTO则选择性地对m6Am进行脱甲基化而降低mRNA的稳定性。这表明,能够通过5’帽子上的m6A甲基化与否来动态和可逆地调节mRNA的稳定性。
Abstract
生物医学
Biomedical Science
Tumor aneuploidy correlates with markers of immune evasion and with reduced response to immunotherapy
染色体数目异常与肿瘤免疫逃逸的分子标记和对免疫疗法响应的降低相关
Teresa Davoli, Hajime Uno, Eric C. Wooten, Stephen J. Elledge
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/eaaf8399
(导读 柳寒石) 研究人员分析了12种不同的癌症类型,发现肿瘤细胞中的染色体数目异常情况(SCNA)与细胞的增殖和免疫标记相关,而在接受免疫疗法的患者中SCNA和患者生存期负相关。说明SCNA可能可以和其他指标相结合,成为判断患者是否适用于肿瘤免疫疗法的标准。
Abstract
Genomic hallmarks of localized, non-indolent prostate cancer
局部非惰性前列腺癌的基因组特征
Michael Fraser, Veronica Y. Sabelnykova, Takafumi N. Yamaguchi…Robert G. Bristow & Paul C. Boutros
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20788.html
(导读 Takeko) 前列腺肿瘤对治疗的反应异质性较强,但现有的预后因素无法完全进行解释。本研究分析了具有相似医疗风险的局部非惰性前列腺肿瘤的200个全基因组序列及277个全外显子序列,并在子集中进行RNA与甲基化分析,发现这类肿瘤的大量分子偏移(包括DNA甲基化)可作为预后因子。
Abstract
PLA2G16 represents a switch between entry and clearance of Picornaviridae
PLA2G16是小RNA病毒入侵早期是否被自噬体清除的开关
Jacqueline Staring, Eleonore von Castelmur, Vincent A. Blomen…Jan E. Carette & Thijn R. Brummelkamp
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature21032.html
(导读 严冰) 小RNA病毒是典型的无包膜病毒,本研究发现细胞内的磷脂酶PLA2G16在小RNA病毒入侵早期起着重要作用。进入细胞后,病毒在内涵体上打孔以释放基因组核酸,LGALS8可以感应被打孔的内涵体并激活自噬降解途径以清除病毒。而PLA2G16则可以被病毒招募并促进病毒基因组向胞质的释放、使病毒不被清除。
Abstract
Microenvironmental autophagy promotes tumour growth
微环境自噬促进肿瘤生长
Nadja S. Katheder, Rojyar Khezri, Fergal O’Farrell…Harald Stenmark & Tor Erik Rusten
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20815.html
(导读 慕容酆) 肿瘤生长过程中会与其微环境相互作用,并激活自噬以获得养分。研究人员采用黑腹果蝇恶性肿瘤模型,表明肿瘤细胞分泌肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor, TNF)和类白介素-6 (interleukin-6, IL6)诱导自噬。这种非自发的自噬,不仅发生在肿瘤微环境中,还能影响远端组织。这一过程对肿瘤的早期生长起重要作用。
Abstract
结构生物学
Structural Biology
The role of dimer asymmetry and protomer dynamics in enzyme catalysis
酶催化中不对称二聚体和原体的动力学作用
Tae Hun Kim, Pedram Mehrabi, Zhong Ren…R. Scott Prosser, Emil F. Pai
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/eaag2355
图片来源:sciencemag
(导读 卓思琪) 氟乙酸脱卤酶(FAcD)形成由两个原体构成的不对称二聚体。本研究发现催化时,二聚体中只有一个原体可以与底物结合,而空原体的局部混乱度增加并发生水的外排,由此补偿底物结合时丢失的熵并促进催化。该研究对同源二聚体酶的催化调节机制带来了启示。
Abstract
Distortion of histone octamer core promotes nucleosome mobilization by a chromatin remodeler
组蛋白八聚体核变形通过染色质重塑子促进核小体动员
Kalyan K. Sinha, John D. Gross, Geeta J. Narlikar
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/eaaa3761
图片来源:sciencemag
(导读 柳寒石) 本研究使用甲基横向弛豫-优化NMR技术,解析得到了与染色质重组子SNF2h结合的染色质组蛋白八聚体核心结构,结合突变实验证明,SNF2h可以诱导组蛋白八聚体核的变形,从而完成核小体动员,活化基因表达。
Abstract
Protein structure determination using metagenome sequence data
利用宏基因组序列确定蛋白质结构
Sergey Ovchinnikov, Hahnbeom Park, Neha Varghese…Nikos C. Kyrpides, David Baker
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/294
Rosetta方法的建模结果(左)与晶体学方法解析得到的结构(右)。图片来源:sciencemag
(导读 柳寒石) 目前仍有约5200个蛋白质家族的结构没有得到确认。本研究将宏基因组测序数据引入已有的以空间相邻为基础的Rosetta结构预测方法,通过扩充数据库而大幅度提高了预测的准确性。研究者使用该方法对包括206种膜蛋白在内的共614种未知结构蛋白质进行建模并揭示了137个新的蛋白质折叠模式。
Abstract
Structural basis for nutrient acquisition by dominant members of the human gut microbiota
通过人体肠道主要微生物群获取养分的结构基础
Amy J. Glenwright, Karunakar R. Pothula, Satya P. Bhamidimarri…David N. Bolam & Bert van den Berg
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20828.html
(导读 Takeko) 人体大肠含有大量微生物,其中拟杆菌门可分解聚糖,该过程与SusA-SusG七种蛋白的编码基因相关。本研究报道了从多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)中纯化的两个功能不同的SusCD复合物的X射线晶体结构,获得了底物易位的基本模型,这些数据为微生物群获取养分提供了机制性理解。
Abstract
The role of interfacial lipids in stabilizing membrane protein oligomers
界面脂分子在稳定膜蛋白寡聚物中的作用
Kallol Gupta, Joseph A. C. Donlan, Jonathan T. S. Hopper…Phillip J. Stansfeld & Carol V. Robinson
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7637/full/nature20820.html
(导读 宋伊梦) 脂分子在膜蛋白单体间界面处的结合可以调控膜蛋白寡聚物的形成和稳定性。本研究建立了可以同时测定膜蛋白寡聚状态和界面脂分子结合状态的质谱分析平台,对125个α螺旋寡聚膜蛋白进行了表征,发现心磷脂等脂分子在LeuT、SemiSWEET、NhaA等低稳定性膜蛋白寡聚体的形成和动态平衡中扮演重要角色。
Abstract
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